Uma
equipa internacional de investigadores, da qual fazem parte seis
cientistas da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de
Coimbra (FCTUC), conseguiu medir, pela primeira vez,
o
mais
longo
tempo
de vida média de sempre de um isótopo radioativo
registado por um aparelho de medida.
Este
facto extraordinário é publicado amanhã (25 de abril), com honra
de capa, na Nature,
a mais prestigiada de todas as revistas científicas. O isótopo em
causa é
o Xe 124 e o seu tempo de vida média é aproximadamente um bilião
(milhão de milhões) de vezes mais velho que o Universo.
O
Universo tem cerca de 14 mil milhões de anos, um período de tempo
inconcebível quando comparado com a escala da vida do ser humano.
Como se isso só por si não causasse assombro suficiente, existem
isótopos radioativos (elementos instáveis que se transformam ao fim
de algum tempo emitindo radiação) cuja vida média acontece em
escalas muito maiores que a da existência do próprio Universo.
«O
facto de conseguirmos medir diretamente um processo tão raro quanto
este demonstra o alcance extraordinário do nosso sistema de medida,
mesmo quando ele não foi feito para medir estes eventos, mas sim
matéria escura»,
salienta José Matias, coordenador da equipa portuguesa neste esforço
internacional e investigador do Laboratório de Instrumentação,
Engenharia Biomédica e Física da Radiação (LIBPhys) da FCTUC.
De
facto, esta medição só foi possível graças ao sistema XENON1T, o
instrumento mais sensível alguma vez produzido pela humanidade para
a deteção de matéria escura. Encontra-se instalado no Laboratório
Nacional de Gran Sasso (Itália), o maior laboratório subterrâneo a
nível mundial, debaixo de 1300 metros de rocha para blindar o
sistema dos raios cósmicos existentes à superfície.
O
estudo que a Nature
publica mostra que, afinal, «o
XENON1T também era capaz de medir outros fenómenos físicos raros,
como a dupla captura eletrónica. Neste caso, o núcleo captura dois
dos eletrões que o orbitam no átomo, transformando dois dos protões
que o constituíam em neutrões e emitindo radiação na forma de
dois neutrinos. A energia libertada neste processo forma o sinal que
o sistema regista, apesar da extrema dificuldade em serem detetados
pela sua raridade, podendo em geral ser mascarados pela omnipresente
radiação “normal”»,
afirma o também vice-presidente do Instituto Superior de Engenharia
de Coimbra (ISEC).
A
medida do tempo de vida média do Xe 124
Só
com o conhecimento detalhado das fontes da radiação registados pelo
detetor, foi possível observar 126 eventos de dupla captura
eletrónica do isótopo Xe 124 e, assim, determinar pela primeira vez
o seu tempo de vida médio de 2,5 x 1022
anos (25 mil milhões de biliões de anos). Este é o processo físico
mais longo alguma vez medido diretamente pela humanidade. Na
realidade, existe um registo
de fenómeno com vida média mais longa (isótopo Te 128) no
Universo, mas que foi inferida indiretamente de outro processo.
Para
já, não é possível prever quais as implicações desta descoberta
que abre novos horizontes no conhecimento humano.
O
consórcio XENON é constituído por 160 cientistas de 27 grupos de
investigação dos EUA, Alemanha, Portugal, Suíça, França,
Holanda, Suécia, Japão, Israel e Abu Dhabi. Portugal é parceiro
desta colaboração desde o seu início, em 2005, através da equipa
do LIBPhys.
Cristina
Pinto
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